BÀI TẬP ĐIỆN TỬ CAO TẦN

BÀI TẬP ĐIỆN TỬ CAO TẦN  Thực hiện: Nhóm VT Problem 9.25 In Section 9.7.3 we have listed equation (9.112) for the IP definition of a two-stage amplifier a) Derive a generalized formula for the IP computation of an N-stage amplifier b) Compute the total IP and the noise figure of the N-stage amplifier assuming that all stages are identical and have IPout = 35dBm, F = 2dB, and G = 8dB a) Theo công thức 9.112 ta có: 1  IPtot / IP2  / G2 IP1 Công thức viết lại thành   IPtot IP2 G2 IP1 Với ba tầng (N=3), ta có: Mở rộng với N tầng: Noise: Ftot  F1  1 1    IPtot IP3 G3 IP2 G3G2 IP1 1 1      IPtot IPN GN IPN 1 GN GN 1 IPN  GN GN 1 G2 IP1 FN  F2  F3     G1 G1G2 G1G2 GN 1 Problem 9.25 In Section 9.7.3 we have listed equation (9.112) for the IP definition of a two-stage amplifier a) Derive a generalized formula for the IP computation of an N-stage amplifier b) Compute the total IP and the noise figure of the N-stage amplifier assuming that all stages are identical and have IPout = 35dBm, F = 2dB, and G = 8dB 35 / 10  3162 mW b) Với IPout  10 F  102 /10  1.585 G  108 /10  6.3096 1    IPout ( N  2)  2729 mW  34 36 dBm N=2, tính IPtot 3162 3162  6.3096 Tương tự với N=3: IPout ( N  3)  34 2675 dBm Với N   ta thấy chuỗi IPout tiến giá trị IPout ( N  )  IPout (1  G 1 )  3162 (1  6.3096 1 )  2660 86 mW  34 2502 dBm Xét noise: 1.5849   1.6776  2.2469dB 6.3096 1.5849  1.5849  Ftot ( N  3)  1.5849    1.6923  2.2847dB 6.3096 6.3096 Ftot ( N  2)  1.5849  Problem 9.26 Design a 15-dB broadband amplifier using a BJT with feedback loop Calculate the value of the feedback resistor and find the minimum collector current of the transistor Assume that the amplifier is operated at T=300K Mạch nêu hình 9.24-a Ta có S 21  15 dB  5.62 Điện trở hồi tiếp R1 tính công thức: R1  Z (1  S 21 )  331  R1  S 21 g  g   m mm in Vì nên giá trị nhỏ Z0 Z0 gm: I R g mm in  C  12  0.132 S VT Z Từ giá trị dòng thu nhỏ transistor IC  VT R1  3.4mA Z0 Giá trị điện trở R2 tính công thức Z 02 R2   R1 g m Problem 9.27 A transistor has the following S-parameters: S11  0.61152 , S12  0.179 , S 21  1.89 55 , and S 22  0.47   30 Design an amplifier for minimum noise figure if Fmin  3dB, opt  0.52 1530 , and Rn  9 Trước tiên cần phải xem xét transistor có ổn định hay không Bằng việc tính toán thông số ổn định Rollett xác định ma trận thông số S, ta k=1.11 > ||=0.11 < Do transistor ổn định không điều kiện Yêu cầu “minimum noise figure”  S  opt  0.52 153 Từ tínhout  S 22  S12 S 21S  0.54   410  S11S Để đạt hệ số khuếch đại cao ta dùng tải cho hệ số phản xạ * tải với liên hợp phức hệ số phản xạ ngõ ra: L  out  0.54 41 Từ giá trị ta tính (1  L ) S 21 (1  S ) GT  2 (1  S11S )(1  S 22L )  S12 S 21L S  6.95 dB 9.29 An amplifier has a transducer gain of GT = 25 dB and a 200 MHz bandwidth The noise figure is given as F=2.5 dB and the dB gain compression point is measured as Pout ,1dB =20 dBm.Calculate the dynamic range and the spurious- free dynamic range of the amplifier if IPout = 40 dBm Assume that the amplifier is operated at room temperature Giải: Sử dụng công thức 9.106, nhiệt độ phòng T = 300K, ta được: Pn,out  10 log( kT )  10 log B  GT  F   63 dB Giả sử minimum detectable signal power dB mức nhiễu, ta có: Pout ,mds  Pn ,out  3dB   60 dB => the dynamic range: d R  pout ,1dB  pout ,mds  80 dB Sử dụng công thức 9.108, ta tìm spurious-free dynamic range: 2 d f  ( IPout  GT  Pin ,mds  ( IPout  IPout ,mds )  66.9 dB ... opt  0.52 153 Từ tínhout  S 22  S12 S 21S  0.54   410  S11S Để đạt hệ số khuếch đại cao ta dùng tải cho hệ số phản xạ * tải với liên hợp phức hệ số phản xạ ngõ ra: L  out  0.54